Upload
others
View
34
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
11
PENELITIAN UJI KUAT TEKAN BETON DENGAN
MEMANFAATKAN AIR LIMBAH TETES TEBU DAN ZAT
ADDITIVE CONCRETE
Mochamad Ahsin Anshori1, Dr. Ahmad Ridwan
2, Yosef Cahyo SP
3
Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Kadiri Email: [email protected], [email protected], [email protected],
ABSTRAK
Concrete has a weakness that is having a low tensile strength and brittle so that the
concrete is given steel reinforcement to anticipate it. This addition was carried out to
study and determine the effect of sugarcane waste on compressive strength, flexural
strength on normal quality concrete with the addition of 0%, 10%, 20% and 30% in
compressive loads. Testing is done after 28 days. Concrete with the addition of 30%
sugar cane is more capable of producing high flexural strength than the others.
Addition of sugar cane drops resulted in optimum compressive strength of 10%,
16.75MPa, 20%, 16.55MPa, 30%, 16.40MPa. For the highest flexural strength of
concrete in the 15/15/60 beam sample, the concrete mixture was added to 30% sugar
cane by 5.00 MPa, higher than normal concrete 4.96 MPa.
Key words: Sugar cane waste, compressive strength, concrete flexural strength.
CORE Metadata, citation and similar papers at core.ac.uk
Provided by Jurnal Universitas Kadiri Kediri
12
PENDAHULUAN
Beton merupakan campuran yang berisi pasir, krikil/ batu pecah serta semen
dan air yang sering di gunakan dalam berbagai macam bangunan konstruksi, beton berperan penting dalam pembangunan gedung maupun jembatan. (Iwan & Siswanto,
2018) Beton sendiri memiliki berbagai kelebihan, salah satunya adalah beton mampu memikul beban tekan yang berat dibanding dengan bahan lainnya.
Berdasarkan kuat tekannya, mutu beton dibagi menjadi 3 jenis, yaitu beton mutu rendah (low strength concrete) , beton mutu sedang (medium strength concrete)
dan beton mutu tinggi (high strength concrete) dimana beton merupakan pilihan yang
paling tepat untuk membuat bangunan bertingkat tinggi. Penelitian yang di lakukan adalah dengan melakukan pecobaan pembuatan
beton dengan memanfaatkan limbah air tetes tebu sebagai campuran air pada
umumnya. Pemanfaatan limbah itu sendiri bertujuan untuk mengetahui kualitas beton
yang hal ini beton apakah memenuhi ketentuan syarat yang di berikan SNI. Menurut Setiawan (2003), banyak bangunan infrastruktur yang dibangun lebih
dari 30 tahun yang lalu masih tetap berdiri, namun seiring bertambahnya usia dan
perubahan pembebanan pada bangunan tersebut tingkat kelayakan menjadi
berkurang. Pada jembatan jalan raya misal, perubahan beban volume kendaraan
dalam kurun waktu tertentu akan memperlemah struktur tersebut bahkan bisa berakhir
dengan keruntuhan. Fenomena seperti ini disebut fatik atau kegagalan dibawah beban
berulang Berbagai penelitian telah dilakukan untuk mengatasi kelemahan beton ini.
Dalam penelitian Soroushian & Bayasi (1987), kuat tarik pada beton dapat
ditingkatkan dengan cara penambahan serat-serat pada adukan beton agar retak-retak yang mungkin terjadi akibat tegangan tarik pada daerah beton tarik dapat ditahan oleh
serat-serat tambahan ini, sehingga kuat tarik beton serat dapat lebih tinggi dibanding
kuat tarik beton biasa
TUJUAN PUSTAKA
Dalam SNI 2847:2013, Beton adalah campuran semen Portland, agregat halus,
agregat kasar, dan air, dengan atau tanpa bahan campuran tambahan (admixture).
Beton normal yang mempunyai berat isi 2200-2500 kg/m3 menggunakan agregat
alam yang dipecah atau tnapa dipecah yang tidak menggunakan bahan
tambahan.(Gardjito, Candra, & Cahyo, n.d.)
METODOLOGI PENELITIAN
Jenis penelitian yang dilakukan yaitupenelitian experimental. Penelitian pertama menguji kadr lumpur pada agregat halus. Setelah mendapat yang sesuai dengan peraturan pembuatan beton dengan kadar lumpur maksimal 5%., dilanjutkan
13
dengan benda uji 15/15/15cm dan balok 15/15/60cm. Benda uji berbentuk kubus 10
buah dengan penambahan tetes tebu 0%, 10%, 20%, 30% dan pada benda uji balok 4 buah masing-masing penambahan tettes tebu 0%, 10%, 20%, 30%. Pengujian
dilakukan pada saat beton berusia 28 hari.
HASIL PEMBAHASAN Pengujian Kadar lumpur pada agregat halus, Setelah diaduk dan di diamkan 24
jam sampai dengan kondisi air berubah menjadi tidak keruh kita dapat mengetahui berapa persen kandungan kadar lumpur tersebut yaitu :
Setelah diaduk
Berdasarkan gambar diatas diketahui yaitu :
( A - B) Kadar Lumpur (%) =
B
( 4,5 - 4,4 ) Kadar Lumpur (%) =
4,5
Setelah diaduk dan didiamkan
24 jam
x 100 %
% x 100 = 2,22
Dimana : A : Tinggi pasir ditambah lumpur
B : Tinggi pasir Dari perhitungan diatas, maka telah didapat nilai kadar lumpur yaitu 2,22% lebih kecil dari standard SK SNI S-04-1998-F,1989 yaitu dibawah 5%, artinya pasir yang diuji tersebut layak untuk langsung menjadi campuran adonan beton.
Hasil Perhitungan Rencana Campuran (Job Mix Formula) Dalam penelitian ini, perhitungan komposisi campuran yang digunakan dalam pembuatan benda uji mengacu pada SNI 7394 : 2008 tentang adukan beton setiap 1 m³. Mutu beton yang ditargetkan adalah Fc’ 19.6 Mpa atau setara dengan K-200.
14
Prosentase penambahan air tetes tebu yang dipakai adalah sebesar 10%, 20% dan
30% dengan jumlah masing-masing variabelnya sebanyak 3 buah benda uji pada benda uji kubus . Komposisi material dan bahan disajikan dalam bentuk tabel seperti
di bawah ini.
Komposisi Material Untuk Kebutuhan 1 buah kubus 15/15/15
Beton Beton Beton
Beton 10% 20% 30%
No. Jenis Tetes Tetes Tetes Beton Normal Tebu Tebu Tebu
Bahan Satuan N TT 10 TT 20 TT 30
1 Semen kg 1.19
2 Pasir kg 2.47
3 Koral kg 3.48
4 Air liter 0.730
Tetes
5 Tebu liter - 0.073 0.145 0.230
Komposisi Material Untuk Kebutuhan 1 buah Balok
Beton Beton Beton
Beton 10% 20% 30%
No. Jenis Tetes Tetes Tetes
Beton Normal Tebu Tebu Tebu
Bahan Satuan N TT 10 TT 20 TT
1 Semen Kg 2.38
2 Pasir Kg 4.94
3 Koral Kg 6.96
4 Air Liter 1.45
Tetes
5 Tebu Liter - 0.145 0.290 0.435
15
Berat Volume Pengujian berat volume pada benda uji ini dilakukan saat usia sample
tersebut mencapai 28 hari. Adapun hasil pengujiannya terlihat pada tabel berikut.
Berat Volume Satuan Beton Kubus Penambahan tetes tebu
Berat Tetes Berat rata- Volume
No tebu rata (Kg) (Kg/m3)
1 0% 7,86 26527,5 2 10% 7,51 25329,38 3 20% 7,57 25531,88 4 30% 7,75 26156,25
Dari tabel di atas dapat dilihat bahwa penurunan berat volume pada benda uji dengan prosentase penambahan air tetes tebu menjadi yang paling rendah dari beton normal.
Dapat dilihat dari gambar grafik berikut ini.
Berat volume 26600 26400 26200 26000 25800 25600
Berat 25400
volume 25200 25000 24800 24600
0% 10% 20% 30%
Berat Volume Satuan Beton Balok Penambahan tetes tebu
No Tetes tebu Berat rata-rata (Kg) Berat Volume (Kg/m3)
1 0% 33,45 2333137,5
2 10% 33,65 2347087,5
3 20% 33,60 2343600
4 30% 33,55 2340112,5 Begitu pula dengan sampel benda uji balok mengalami kenaikan berat volume tertinggi yaitu pada penamban tetes tebu. Sehingga dari data diatas dapat di tarik garfik sebagai berikut
16
Berat Satuan Beton
2350000
2345000
2340000
Berat
2335000 Satuan Beton
2330000
2325000 0% 10% 20% 30%
Hasil Pengujian Kuat Tekan Pengujian kuat tekan menggunakan alat CTM dengan
kuat tekan mencapai 500 ton. Benda uji yang dipakai dengan dimensi 15 x 30 cm dengan umur 28 hari. Tes kuat tekan ini berdasarkan SNI 03-1974-1996. Setelah dilakukan pengujian semua benda uji, untuk menghitung kuat tekan beton
dengan rumus dibawah ini.
f′cf = P
A
Dimana:
f’cf = Kuat tekan beton/beton serat (MPa)
P = Beban tekan maksimum (N) = 1000 Kg
A = Luas penampang silinder = ¼ π D2
(mm2
)
f′cf = 298,50= 298,500 = 16,90 Mpa
17662,5 17662,5
17
Setelah melakukan perhitungan kuat tekan beton 28 hari, perhitungan disajikan dalam table berikut
Air Tetes
Beban P Kuat Tekan Kuat Tekan
No. Berat
28 Hari Rata -Rata Tebu (kN) Sampel (kg) (MPa) MPa
1 7,86 298,50 16,90
2 0% 7,80 298,10 16,88 16,90
3 7,85 299,00 16,93
1 7,48 299,00 16,93
2 10% 7,51 295,12 16,71 16,73
3 7,48 292,33 16,55
1 7,55 294,25 16,66
2 20% 7,57 295,68 16,74 16,67
3 7,50 293,50 16,62 Sumber : Penelitian kuat tekan dengan campuran tetes tebu
1 7,49 289,95 16,42
2 30% 7,55 287,30 16,27 16,27
3 7,75 284,89 16,13
Dengan hasil dari tabel diatas ternyata untuk campuran beton dengan adanya penambahan tetes tebu mengalami perbedaan kuat tekan beton terhadap campuran beton normal. Hasil kuat tekan pada tabel rekapitulasi di atas disajikan dalam bentuk gambar grafik pada masing-masing hasil kuat tekan berdasarkan kadar tetes tebu seperti grafik pada gambar dibawah ini.
Sampel 1 16,94 16,93 16,92 16,91 16,9
16,89 16,88 16,87 16,86 16,85
1 2 3
Beton Normal
18
Sampel 2
17 16,9 16,8 16,7 16,6 16,5 16,4 16,3
1 2 3
Tetes Tebu 10%
Sampel 3 16,76 16,74 16,72 16,7
16,68 16,66 16,64 16,62 16,6
16,58 16,56
1 2 3
Tetes Tebu 20%
19
Sampel 4
16,45 16,4
16,35 16,3
16,25 16,2
16,15 16,1
16,05
16 15,95
1 2 3
Tetes Tebu 30%
Berdasarkan hasil masing-masing sampel diatas, dapat diketahui perbandingan kekuatan beton menurut kadar tetes tebu yang digunakan dan disajikan dalam gambar
HASIL KUAT TEKAN BENDA UJI
17
16,8
16,6 10%
16,4 20%
16,2 30%
16
15,8
15,6 1 2 3
Berdasakan data diatas, kita bisa mengetahui perbandingan kuat tekan beton sesuai dengan kandungan tetes tebu. Kuat tekan yang tertinggi yaitu pada sampel 1 benda uji no 1 kandungan air tetes tebu 10%.
20
17 16,90
16,9 16,75
16,8
16,7 16,55
16,6
16,5 16,40 16,4 16,3 16,2 16,1
0 10% 20% 30% % Tetes Tebu
Dari hasil kuat tekan yang diperoleh dari pengujian semua benda uji, kemudian dapat diketahui penambahan air tetes tebu yang paling optimum dengan cara menarik garis tegak lurus terhadap kuat tekan yang direncanakan yaitu sebesar 16,75 MPa. Berdasarkan grafik diatas, untuk penambahan tetes tebu yang paling rendah yaitu
30% dapat mencapai kuat tekan sebesar 16,40 MPa. Semakin banyak penambahan tetes tebu pada adonan beton semakin rendah pula nilai kuat tekan beton yang
dihasilakan berdasarkan grafik diatas.
Hasil Pengujian Kuat Lentur Pengujian kuat lentur menggunakan alat hydraulic
Jack dengan kapasitas mencapai 32 ton. Benda uji yang dipakai berbentuk balok
dengan dimensi 15 x 15 x 60 cm dengan umur 28 hari. Setelah dilakukan pengujian kuat lentur pada semua benda uji, maka hasil
yang didapatkan terlihat pada tabel 4.7 dengan rumus sebagai berikut.
P.L σ =
b.h2
40.450
σ =
40000.450 18.000.000
= 4.83 Mpa
=
=
155.1552
155.24.025 3.723.875
21
Ukuran Rata-Rata
Beban
P Kuat
Jenis Berat
No.
lentur Bahan (kg) Lebar Tinggi Panjang (Mpa)
28 hari (cm) (cm) (cm)
(MPa)
1 Normal 33,45 155,00 155,00 6,00 40,00 4,83
2 10% 33,65 155,00 155,00 6,00 41,00 4,94
3 20% 33,60 155,00 155,00 6,00 41,00 4,96
4 30% 33,55 155,00 155,00 6,00 42,00 5,00
Hasil kuat lentur beton pada tabel rekapitulasi di atas disajikan dalam bentuk grafik pada gambar
HASIL PENGUJIAN KUAT LENTUR
5,05
5 4,95
4,9 4,85
4,8 4,75
4,7 Normal 10% 20% 30%
% Tetes Tebu
Setelah selesai melakukan uji kuat lentur beton, dapat dihasilkan bahwa beton yang mengandung campuran tetes tebu nilai kuat lenturnya lebih besar dari pada sampel
beton normal. Dengan campuran paling tinggi 30% yaitu: 5,00Mpa Dengan demikian semakin banyak campuran tetes tebu maka kuat lentur beton semakin tinggi.
22
DAFTAR PUSTAKA
ACI Committee 544. 1988. Design Consideration For Steel Fiber Reinforced
Concrete. Report : ACI 544.4R – 88.
Adianto, Y. L. D., Joewono, T. B. 2006. Penelitian Pendahuluan Hubungan
Penambahan Serat Polymeric Terhadap Karakteristik Beton Normal. March 2006,
Vol. 8. No. 1.
ASTM C-33. Standard Specification for Concrete Aggregates. United States.
ASTM C-39. Standard Test Method for Compressive Strength of Cylindrical
Astawa, Made Dharma, 2001. Studi Perilaku Mekanisme Lentur Belon Fiber Beneser
Komposit MutuTinggi. Tesis Program Pasca Sarjana Institut Teknologi Sepuluh
Nopember.
ASTM C-1403-00. Cara Uji Absropsi. American Standard Testing nd Material.
Gunawan W, 2006. Kuat Tekan Belon Menggunakan Abu Ampas Tebu Sebagai
Pozzo/an. Tugas akhirProgram S 1 Universitas Bhayangkara.
Concrete Specimens. United States.
Gardjito, E., Candra, A. I., & Cahyo, Y. (n.d.). PENGARUH PENAMBAHAN BATU
KARANG SEBAGAI. 36–42.
Ghozi. M, Novianto. Dandung. 2008. Pengaruh Penambahan Serabut Kelapa dalam
Campuran Beton Terhadap kuat tekan dan Tarik beton. Jurnal Teknik. Program S 1
Universitas Indonesia
Iwan, A., & Siswanto, E. (2018). MENGGUNAKAN HYDROTON DAN MASTER
EASE 5010. 3(2), 162–165.
Karya-Ilmiah.um.ac.id 17-02-2019. Pengaruh Penambahan Tetes Tebu Terhadap
Kuat Tekan
SNI 03-1974-1990. 1990. Metode Pengujian Kuat Tekan Beton. Badan Standarisasi
Nasional. Bandung.
SNI 4431. 2011. Cara Uji Kuat Lentur Beton Normal Dengan Dua Titik
Pembebanan. Badan Standarisasi Nasional. Bandung
23
Soroushian, P., Bayasi, Z. 1987. Concept of Fiber Reinforced Concrete. Proceeding
of the International Seminar on Fiber Reinforced Concrete. Michigan State
University. Michigan, USA
Soroushian, P., Bayasi, Z. 1991. Fiber Type Effects on the Performance of Steel Fiber
Reinforced Concrete. Michigan State University. Michigan, USA.
Samuel, Santosa, 2000. Analysis of The Performance of Polypropylene Fibre Modified
Concrete. Tesis
SNI 1969-2008 (2008). Cara Uji Berat Jenis dan Penyerapan Air Agregat Kasar. Badan
Standar Nasional.
SNI 1970 – 2008 (2008 ). Cara Uji Berat Jenis dan Penyerapan Air Gregat Halus. Badan
Standar Nasional.
SNI 1971-2011 (2011). Cara Uji Kadar Air Agregat. Badan Standar Nasional.
SNI 1974-2011 (2011). Cara Uji Kuat Tekan Beton. Badan Standar Nasional.
SNI 03-2834-2000 (2000). Gradasi Ayakan Agregat Kasar. Badan Standar Nasional.
SNI 03 – 2834 – 2000 (2000). Gradasi Ayakan Agregat Halus. Badan Standar
Nasional
Tjokrodimuljo, K. 2007. Teknologi Beton. Universitas Gajah Mada. Yogyakarta
Peraturan Beton Bertulang, 1971
.